Eficiencia de un sistema de suministro de agua por impulsión utilizando bombas de ariete hidráulico con válvulas en serie y en paralelo

Abstract

RESUMEN La presente tesis determinó experimentalmente, mediante ensayos de laboratorio la eficiencia de un sistema de suministro de agua por impulsión utilizando una bomba de ariete hidráulico con dos válvulas trabajando en serie, para un primer escenario, y con dos válvulas trabajando en paralelo para un segundo escenario, obteniendo resultados que nos permitieron realizar una evaluación comparativa entre estos dos sistemas hidráulicos.

Para la realización de los ensayos se construyó dos bancos de pruebas, uno para el sistema hidráulico trabajando con las válvulas en serie y otro para el sistema hidráulico trabajando con las válvulas en paralelo, ambos correspondientes a una bomba de ariete hidráulico de dos pulgadas de diámetro, con la mayoría de sus accesorios de fierro galvanizado. Los bancos de pruebas fueron ensayados en el laboratorio de hidráulica de la Universidad Privada del Norte - Cajamarca, lugar donde se tomaron todos los datos de la investigación; sin embargo, posteriormente fueron llevados a campo, exactamente, al viaducto que se encuentra en los Baños del Inca – Cajamarca – Cajamarca, en donde se comprobó su funcionamiento óptimo para ambos sistemas hidráulicos.

En laboratorio se realizaron 09 ensayos para cada sistema hidráulico, en el cual se mantuvo una altura de suministro constante y se definieron tres alturas de entregas, para tres tipos de caudales de suministro, seguidamente se determinaron nueve caudales de entrega mediante el método volumétrico y finalmente con este conjunto de parámetros se determinó la eficiencia de cada sistema hidráulico. Para la confiabilidad de datos se empleó el método de mitades partidas, obteniendo una confiabilidad elevada con un 90% a 100%, para los datos de la eficiencia de los sistemas hidráulicos.

Al finalizar la toma de datos en laboratorio se procedió a la obtención y análisis de resultados, concluyendo que el sistema de suministro de agua por impulsión utilizando una bomba de ariete hidráulico con dos válvulas trabajando en serie, es más eficiente que el sistema de hidráulico trabajando con dos válvulas en paralelo, en 112% con respecto a sus máximas eficiencias obtenidas.

ABSTRACT This thesis determined experimentally, through laboratory testing, the efficiency of an impulsion water supply system using a hydraulic ram pump with two valves working in series, for a first scenario, and with two valves working in parallel for a second scenario. Obtaining results that allowed us to make a comparative evaluation between these two hydraulic systems.

For carrying out the tests, two banks of samples were built. The first one consisting of a hydraulic system working with valves in series and the second one working with valves in parallel, both corresponding to a hydraulic ram pump of two inches in diameter, with the majority of its accessories composed of galvanized iron. The two Banks were tested in the hydraulics laboratory of the Universidad Privada del Norte- Cajamarca, where all the research data was collected; however, afterwards they were taken to the field, precisely, to the viaduct located in the city of Baños del Inca - Cajamarca - Cajamarca, the optimum performance of both hydraulic systems was corroborated.

In laboratory 09 tests for each hydraulic system were performed, in which a constant supply height remained and three heights of deliveries were defined, for three types of flow rates. Afterwards, nine flow delivery rates were determined by the volumetric method and finally with this parameter the efficiency of each hydraulic system was determined. For data reliability, the split halves method was used, resulting in a high range within 90% to 100%, for the data efficiency of the hydraulic systems.

Upon completion of data collection in the laboratory we proceeded to the collection and analysis of results, concluding that the system of water supply drive using a hydraulic ram pump with two valves working in series, is more efficient than the hydraulic working with two valves in parallel, by 112% from their peak efficiencies obtained.